LITHIUMBATTERIEN
Lithiumbatterien können viel mehr Energie speichern als Lithium-Ionen-Akkus, allerdings lassen sie sich nicht wieder aufladen. Das könnte ein einfacher Trick nun ändern.
Nicht wieder aufladbare Lithiumbatterien gelten als Hoffnungsträger.
Durch sie könnten elektrisch angetriebene Fahrzeuge eine Reichweite von bis zu 1100 Kilometern erhalten. Doch sie haben einen erheblichen Nachteil: Im Gegensatz zu den aktuell verbreiteten Lithium-Ionen-Akkus verlieren Lithiumbatterien schnell ihre Speicherkapazität, weshalb sie unter anderem als einmalig nutzbare Knopfzellen in Uhren verbaut werden.
Nun aber haben Forschende um den Materialwissenschaftler Wenbo Zhang von der Stanford University eine Möglichkeit gefunden, Lithiumbatterien mehrmals aufladen zu können: Man muss ihnen nur ein wenig Pause gönnen. Ihre Ergebnisse beschreiben sie in einer am 7. Feburar 2024 veröffentlichten Studie bei »Nature«. »Wir suchten nach dem einfachsten, günstigsten und schnellsten Weg, um die Lebensdauer von Lithiumbatterien zu verbessern«, sagte Zhang in einer Pressemitteilung.
In Lithiumbatterien enthält nicht nur die Kathode Lithiumionen, sondern auch die Anode, die in Lithium-Ionen-Batterien aus Kohlenstoff besteht. Damit sind Lithiumbatterien leichter und können etwa doppelt so viel Energie speichern wie Lithium-Ionen-Akkus. Allerdings nutzen sich die Lithiumbatterien nach wenigen Ladezyklen ab: Ihre Fähigkeit, Energie zu speichern, schwindet schnell. Grund dafür ist, dass Bereiche mit metallischem Lithium von Zerfallsprodukten des Elektrolyten umschlossen werden. Damit werden die Teilchen von der Umgebung abgeschnitten und können keine Energie mehr aufnehmen. »Aus diesem Grund betrachten wir isoliertes Lithium als tot«, erklärt Zhang.
In vergangenen Experimenten hatte die Forschungsgruppe jedoch bemerkt, dass sich die Zerfallsprodukte des Elektrolyten in vollständig entladenen Batterien abbauen. Deshalb haben sie beschlossen, zu untersuchen, was in diesen
Fällen genau pass
